RU2171628C2

RU2171628C2 - Device for small-angle mammography (modifications)

Info

Publication number: RU2171628C2
Application number: RU98117703A
Authority: RU
Inventors: О.В. Комардин; П.И. Лазарев
Original assignee: Кванта Вижн, Инк.
Filing date: 1998-09-17
Publication date: 2001-08-10

Abstract

FIELD: devices for mammography based on detection of small-angle coherent scattering at exposure of an object to penetrating radiation. SUBSTANCE: the device has a source of penetrating radiation with a slotted collimator, a holder of the examined object and a position-sensing detector with a spatial filter releasing a small- angle scattering and detecting the primary radiation penetrated through the object. The device modifications provide for relative displacement of the object and the radiation-detection system, as well as for exposure of the object to radiation at different angles and by several radiation sources at a time. EFFECT: enhanced sensitivity and detection of coherent scattered radiation at ultrasmall angles, which reduces the radiation dose at examination of the object. 18 cl, 8 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для получения изображения объекта с помощью малоуглового рассеяния проникающего излучения, а именно к устройствам для маммографии, определяющим изменения в структуре тканей, и может быть использовано в медицине при диагностике онкологических заболеваний молочной железы на ранней стадии болезни. The present invention relates to devices for obtaining an image of an object using small-angle scattering of penetrating radiation, in particular to mammography devices that detect changes in the structure of tissues, and can be used in medicine for the diagnosis of breast cancer at an early stage of the disease.

Известные устройства для маммографии, как правило, основаны на том принципе, что различные вещества при просвечивании различаются по способности поглощать рентгеновское излучение. Однако вследствие того, что интенсивность прошедшего через объект излучения, формирующего изображение его проекции, определяется не только поглощающей способностью (коэффициентом поглощения) веществ, составляющих объект, но и его толщиной, то для получения качественного изображения необходимо, чтобы объект имел одинаковую толщину в направлении просвечивания. В известных устройствах это обеспечивается компрессией (сжатием) молочной железы (МЖ) до требуемых (или допустимых) размеров (US 4962515, 09.10.96). Однако это вызывает болевые ощущения и дискомфорт пациента. Known devices for mammography, as a rule, are based on the principle that various substances during transmission differ in their ability to absorb x-rays. However, due to the fact that the intensity of the radiation transmitted through the object, forming the image of its projection, is determined not only by the absorption capacity (absorption coefficient) of the substances that make up the object, but also by its thickness, it is necessary for the image to have the same thickness in the direction of transmission to obtain a high-quality image . In known devices, this is achieved by compression (compression) of the mammary gland (MF) to the required (or permissible) size (US 4962515, 09.10.96). However, this causes pain and discomfort to the patient.

Другой способ компенсации переменной толщины объекта заключается в помещении молочной железы в цилиндрический сосуд с иммерсионной жидкостью, имеющей одинаковый с ней коэффициент поглощения рентгеновских лучей. Это используется, например, при томографии молочной железы (US 3973126, 03.08.76). При получении одной проекции МЖ аналогичного результата можно добиться путем введения пластинчатых ослабляющих фильтров (из алюминия или другого материала) в зону просвечивания МЖ, в частности при излучении приповерхностных подкожных участков МЖ (US 4969174, 06.11.90). При таком способе получения изображения компрессия не нужна. Another way to compensate for the variable thickness of an object is to place the mammary gland in a cylindrical vessel with an immersion liquid having the same x-ray absorption coefficient. This is used, for example, in breast tomography (US 3973126, 03.08.76). When one projection of the MF is obtained, a similar result can be achieved by introducing plate attenuating filters (made of aluminum or other material) into the MF transmission zone, in particular when radiating near-surface subcutaneous sections of the MF (US 4969174, November 6, 90). With this method of image acquisition, compression is not needed.

Избежать компрессии молочной железы можно и при получении изображения сканированием МЖ узким рентгеновским пучком. В устройстве (US 4969174, 06.11.90) изображение формировалось на фотопленке, под которой размещались ряды рентгеновских детекторов. Детекторы определяли требуемое время экспозиции фотопленки для каждого положения просвечивающего пучка. Сигнал с детекторов поступал в блок управления системой сканирования и учет разной толщины груди осуществлялся за счет различной скорости движения пучка. Сканирование в системе осуществлялось вдоль оси груди. Compression of the mammary gland can also be avoided when an image is obtained by scanning the breast with a narrow X-ray beam. In the device (US 4969174, November 6, 90), an image was formed on a film under which rows of X-ray detectors were placed. The detectors determined the required exposure time of the film for each position of the transmission beam. The signal from the detectors was sent to the control unit of the scanning system, and different breast thicknesses were taken into account due to different beam velocities. Scanning in the system was carried out along the axis of the chest.

В устройствах, основанных на принципах традиционной рентгенографии поглощения, т.е. на регистрации распределения интенсивности прошедшего через объект излучения, рассеянное излучение является мешающим явлением, создающим фон и ухудшающим контрастность изображения. Для борьбы с рассеянным излучением его регистрируют с помощью коллимационной решетки и фильтра и вычитают зарегистрированный сигнал как фон из суммарного, получаемого при просвечивании объекта (US 4651002). Картина рассеяния измеряется интегрально, фильтр выполнен как подвижный элемент, и рассеянное излучение измеряют при больших углах. In devices based on the principles of traditional absorption radiography, i.e. When recording the distribution of the intensity of radiation transmitted through an object, the scattered radiation is an interfering phenomenon that creates a background and worsens the contrast of the image. To combat scattered radiation, it is recorded using a collimation grating and a filter, and the registered signal is subtracted from the total signal obtained by transmission of the object (US 4651002). The scattering pattern is measured integrally, the filter is designed as a moving element, and the scattered radiation is measured at large angles.

Существенным показателем работы рентгеновской маммографической установки является поглощенная пациентом доза при исследовании. Частично уменьшение дозы облучения достигается уменьшением толщины исследуемого объекта (компрессией МЖ). Другим способом уменьшения дозы облучения является выбор оптимальных параметров рентгеновского излучения. Например, использование сменных фильтров позволяет подбирать жесткость излучения индивидуально для каждого пациента (US 4969174, 06.11.90). An essential indicator of the operation of the X-ray mammography unit is the dose absorbed by the patient during the study. A partial reduction of the radiation dose is achieved by reducing the thickness of the studied object (compression of the breast). Another way to reduce the radiation dose is to select the optimal X-ray parameters. For example, the use of replaceable filters allows you to select the radiation hardness individually for each patient (US 4969174, 06.11.90).

При сканировании МЖ пациента пучком рентгеновского излучения уменьшение дозы облучения достигается за счет постоянного контроля детекторами прошедшего излучения. И режим просвечивания МЖ (сканирования) выбирается оптимальным для минимизации дозы облучения пациента и получения четкого изображения. When scanning the patient's MF with an X-ray beam, a reduction in the radiation dose is achieved due to the constant monitoring of transmitted radiation detectors. And the mode of transmission of the breast (scan) is chosen optimal to minimize the dose to the patient and obtain a clear image.

Во всех описанных устройствах пациент обычно располагается стоя, сидя или в наклонном положении и МЖ фиксируется перпендикулярно телу. In all the described devices, the patient is usually located standing, sitting or in an inclined position and the MF is fixed perpendicular to the body.

Все описанные устройства основываются на принципе получения изображений за счет разницы в поглощении лучей, идущих через МЖ пациента по различным путям. Коэффициенты поглощения мягких тканей МЖ различаются слабо, поэтому таким способом выявить незначительные изменения в тканях на ранних стадиях болезни затруднительно. All the described devices are based on the principle of obtaining images due to the difference in the absorption of rays passing through the patient’s breast through various paths. The absorption coefficients of the soft tissues of the breasts differ slightly, so it is difficult to detect minor changes in tissues in this way in this way.

Отмеченные недостатки удается избежать при использовании метода регистрации когерентно рассеянного объектом излучения для получения изображения. В патенте US 4751722, G 01 N23/22, 1988, описано устройство, в котором одновременно регистрируется прошедшее через объект излучение и угловое распределение когерентно рассеянного излучения, лежащего в углах от 1^o до 12^o по отношению к направлению падающего пучка. Как указывается в этом патенте, большая часть упруго рассеянного излучения сосредоточена в углах, меньших 12^o, и рассеянное излучение имеет характерную угловую зависимость с ярко выраженными максимумами, положение которых определяется как самим облучаемым веществом, так и энергией падающего излучения. Поскольку распределение интенсивности когерентно рассеянного излучения в малых углах зависит от молекулярной структуры вещества, то различные вещества, имеющие одинаковую поглощающую способность, могут различаться по характерному для каждого вещества распределению интенсивности углового рассеяния когерентного излучения. Если объект не является однородным, т.е. состоит из различных веществ, то интенсивность рассеянного под каждым отдельным углом излучения складывается из интенсивностей лучей, рассеянных различными веществами на пути распространения пучка проникающего излучения. Для облучения объекта предлагается использовать узкий коллимированный пучок монохроматического или полихроматического излучения. Детектирующая система обладает разрешением как по энергии, так и по координате (углу рассеяния). Устройство содержит источник проникающего излучения с щелевым коллиматором, который формирует первичный пучок излучения таким образом, что он имеет малое поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной направлению распространения пучка. После прохождения пучка через исследуемый объект, размещенный в держателе, он регистрируется позиционно-чувствительным детектором, один из которых установлен так, что он регистрирует первичный пучок, прошедший через объект (или исследуемую область объекта), а остальные детекторы размещены в плоскости, перпендикулярной плоскости пучка, или на прямой линии в этой плоскости и сориентированы таким образом, что регистрируют только когерентно рассеянное излучение, при этом каждый детектор из набора регистрирует рассеянное излучение под определенным углом. Получаемая информация поступает в систему обработки.These drawbacks can be avoided by using the method of detecting coherently scattered radiation by an object to obtain an image. In US patent 4751722, G 01 N23 / 22, 1988, a device is described in which radiation transmitted through an object and the angular distribution of coherently scattered radiation lying in angles from 1 ^o to 12 ^o with respect to the direction of the incident beam are simultaneously recorded. As indicated in this patent, most of the elastically scattered radiation is concentrated in angles less than 12 ^o , and the scattered radiation has a characteristic angular dependence with pronounced maxima, the position of which is determined both by the irradiated substance itself and by the energy of the incident radiation. Since the distribution of the intensity of coherently scattered radiation at small angles depends on the molecular structure of the substance, different substances having the same absorption capacity can differ in the distribution of the intensity of the angular scattering of coherent radiation characteristic of each substance. If the object is not homogeneous, i.e. consists of various substances, the intensity of the radiation scattered at each individual angle is the sum of the intensities of the rays scattered by various substances along the propagation path of the penetrating radiation beam. It is proposed to use a narrow collimated beam of monochromatic or polychromatic radiation to irradiate the object. The detecting system has a resolution both in energy and in coordinate (scattering angle). The device comprises a penetrating radiation source with a slit collimator, which forms a primary radiation beam in such a way that it has a small cross section in a plane perpendicular to the beam propagation direction. After the beam passes through the studied object placed in the holder, it is registered by a position-sensitive detector, one of which is installed so that it registers the primary beam passing through the object (or the studied region of the object), and the remaining detectors are placed in a plane perpendicular to the plane of the beam , or on a straight line in this plane and are oriented in such a way that only coherently scattered radiation is recorded, while each detector from the set registers scattered radiation under certain angle. The information received is sent to the processing system.

Описанное устройство имеет сравнительно низкую чувствительность к излучению, рассеянному в непосредственной близости от первичного пучка, поскольку интенсивность облучения первичного пучка значительно превосходит интенсивность рассеянного излучения и мешает его регистрации. Кроме того, интенсивность излучения резко падает с увеличением угла рассеяния, поэтому интенсивность когерентно рассеянного излучения в угловом диапазоне 1-12^o невелика, а следовательно, требуются достаточно высокие дозы облучения при обследовании объекта и длительное время экспозиции.The described device has a relatively low sensitivity to radiation scattered in the immediate vicinity of the primary beam, since the radiation intensity of the primary beam significantly exceeds the intensity of the scattered radiation and interferes with its registration. In addition, the radiation intensity drops sharply with increasing scattering angle, therefore, the intensity of coherently scattered radiation in the angular range of 1-12 ^o is small, and therefore, require sufficiently high radiation doses when examining an object and a long exposure time.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание устройства для получения изображения, отвечающего распределению структурных характеристик ткани в объекте, чувствительных к регистрации когерентного рассеянного излучения на ультрамалые углы (от десятков секунд до одного градуса), а также исключение за счет этого (компрессии) сжатия молочной железы при обследовании. The technical result of the claimed invention is to provide a device for obtaining an image corresponding to the distribution of structural characteristics of tissue in an object that is sensitive to recording coherent scattered radiation at ultra-small angles (from tens of seconds to one degree), as well as the exception due to this (compression) compression of the mammary gland during survey.

Малоугловое рассеянное рентгеновское излучение отражает молекулярную структуру (распределение электронной плотности) биологической ткани в зоне просвечивания, поэтому, регистрируя кривую малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, т. е. зависимость интенсивности рассеянного излучения от угла рассеяния, можно восстановить картину структуры биологической ткани в объекте. Любые патологические изменения и воздействия внешней среды приводят к изменению структуры ткани, что может быть обнаружено на картине малоуглового рассеянного объекта. The small-angle scattered X-ray radiation reflects the molecular structure (electron density distribution) of the biological tissue in the transillumination zone; therefore, by recording the small-angle scattering curve of X-rays, i.e., the dependence of the scattered radiation intensity on the scattering angle, it is possible to reconstruct the structure of the biological tissue in the object. Any pathological changes and environmental influences lead to a change in the structure of the tissue, which can be detected in the picture of a small-angle scattered object.

Обычная часть когерентно рассеянного излучения сосредоточена в области центрального пика дифракций, который лежит в углах рассеяния от 0 до 1 градуса по отношению к направлению падения первичного пучка. В этом угловом диапазоне сосредоточено излучение, когерентно рассеянное неоднородностями элементарной структуры объекта, имеющими размеры от нескольких сотен до десятков тысяч ангстрем, что соответствует структуре многих биологических тканей. Поэтому именно в этом угловом интервале предлагается измерять распределение когерентно рассеянного излучения. Угловой диапазон измерения зависит от длины волны используемого излучения и структурных свойств материала и может находиться в пределах от нескольких угловых секунд до 1 градуса относительно падающего пучка. В изобретении предлагается использовать темнопольную схему измерения, когда в отсутствии исследуемого объекта детектор регистрирует только фоновый сигнал, а при его наличии - рассеянное излучение. Такая схема регистрации обладает большей чувствительностью к рассеянному излучению и лучшим соотношением сигнал/шум. The usual part of coherently scattered radiation is concentrated in the region of the central diffraction peak, which lies in scattering angles from 0 to 1 degree with respect to the direction of incidence of the primary beam. In this angular range, radiation is concentrated that is coherently scattered by heterogeneities of the elementary structure of the object, ranging in size from several hundred to tens of thousands of angstroms, which corresponds to the structure of many biological tissues. Therefore, it is in this angular interval that it is proposed to measure the distribution of coherently scattered radiation. The angular measurement range depends on the wavelength of the radiation used and the structural properties of the material and can range from a few angular seconds to 1 degree relative to the incident beam. The invention proposes to use a dark-field measurement scheme, when in the absence of the object under investigation, the detector registers only the background signal, and if it is present, the scattered radiation. Such a recording scheme has greater sensitivity to scattered radiation and a better signal to noise ratio.

Особенности регистрации рентгеновского малоуглового рассеяния излучения предполагают использование для просвечивания узкого слаборасходящегося пучка (или нескольких пучков), поэтому для получения изображения, отвечающего распределению структурных характеристик ткани в объекте, необходимо осуществлять сканирование объекта пучком рентгеновского излучения. Features of registration of small-angle X-ray scattering of radiation suggest the use of a narrow, slightly divergent beam (or several beams) for transmission, therefore, to obtain an image corresponding to the distribution of the structural characteristics of the tissue in the object, it is necessary to scan the object with an X-ray beam.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство содержит источник проникающего излучения с щелевым коллиматором, формирующим падающий на объект поток излучения в виде узких малорасходящихся веерообразных пучков (или одного пучка), держатель исследуемого объекта и позиционно-чувствительный детектор с системой обработки информации, при этом последний снабжен пространственным фильтром, выполненным с возможностью выделения на детекторе малоуглового рассеянного и регистрации первичного, прошедшего через исследуемый объект излучения. Пространственный фильтр располагается таким образом, чтобы перекрывать первичный пучок излучения и обеспечить прохождение на детектор когерентно рассеянного на ультрамалые углы, вблизи границ первичного пучка, излучения. Источник с коллиматором и детектор с фильтром закреплены на раме с возможностью перемещения относительно исследуемого объекта в плоскости, перпендикулярной плоскости пучка излучения, и дискретного поворота рамы с фиксацией в каждом положении относительно держателей исследуемого объекта. The essence of the invention lies in the fact that the device contains a source of penetrating radiation with a slit collimator forming a radiation flux incident on the object in the form of narrow, slightly divergent fan-shaped beams (or one beam), a holder of the object under study and a position-sensitive detector with an information processing system, the latter is equipped with a spatial filter, configured to isolate a small-angle scattered on the detector and register the primary, passed through the investigated th object of radiation. The spatial filter is positioned in such a way as to block the primary radiation beam and to allow the radiation to pass coherently scattered at ultra-small angles to the detector, near the boundaries of the primary beam. A source with a collimator and a detector with a filter are mounted on the frame with the ability to move relative to the object under study in a plane perpendicular to the plane of the radiation beam, and discrete rotation of the frame with fixation in each position relative to the holders of the object under study.

Второй вариант устройства содержит те же составляющие элементы, при этом источник с коллиматором и детектор с фильтром установлены на раме, снабженной средствами качения относительно держателя объекта, в плоскости, перпендикулярной плоскости пучка излучения. The second variant of the device contains the same constituent elements, while the source with the collimator and the detector with the filter are mounted on a frame equipped with rolling means relative to the object holder in a plane perpendicular to the plane of the radiation beam.

Предлагается также и третий вариант - устройство для маммографии, содержащее источник излучения с щелевым коллиматором, держатель исследуемого объекта и позиционно-чувствительный детектор с системой обработки информации, при этом устройство снабжено по крайней мере одной дополнительной парой - источник с коллиматором и позиционно-чувствительный детектор, причем каждый детектор снабжен пространственным фильтром, предназначенным для выделения на детекторе малоуглового рассеянного излучения, а каждая пара установлена на раме, выполненной с возможностью перемещения. A third option is also proposed - a mammography device containing a radiation source with a slit collimator, an object holder and a position-sensitive detector with an information processing system, while the device is equipped with at least one additional pair - a source with a collimator and a position-sensitive detector, moreover, each detector is equipped with a spatial filter designed to isolate small-angle scattered radiation on the detector, and each pair is mounted on the frame, hydrochloric movably.

Во всех трех вариантах, в том числе и каждой пары коллиматор может быть выполнен многощелевым, а пространственный фильтр - в виде регулярной периодической структуры, прозрачные участки которой соответствуют непрозрачным участкам коллиматора и непрозрачные для излучения участки соответствуют прозрачным участкам коллиматора, при этом на непрозрачных участках фильтра размещены дополнительные элементы пространственно-чувствительного детектора для регистрации первичного излучения, прошедшего через исследуемый объект, размеры щелей и период структуры коллиматора и размеры прозрачных участков фильтра выбраны с возможностью регистрации позиционно-чувствительным детектором только малоуглового когерентно рассеянного излучения. In all three variants, including each pair, the collimator can be made multi-slit, and the spatial filter can be in the form of a regular periodic structure, the transparent sections of which correspond to opaque sections of the collimator and the opaque sections for radiation correspond to transparent sections of the collimator, while on the opaque sections of the filter additional elements of a spatially sensitive detector are placed for recording the primary radiation transmitted through the object under study, the dimensions of the slits, and The period of the collimator structure and the size of the transparent sections of the filter are selected with the possibility of recording only a small-angle coherently scattered radiation with a position-sensitive detector.

Кроме того, пространственный фильтр может быть выполнен полупрозрачным, а дополнительные элементы позиционно-чувствительного детектора для регистрации первичного излучения, прошедшего через исследуемый объект, размещены за фильтром. In addition, the spatial filter can be made translucent, and additional elements of a position-sensitive detector for detecting the primary radiation transmitted through the object under investigation are placed behind the filter.

Позиционно-чувствительный детектор предпочтительно выполняется однокоординатным в виде линейного газового счетчика. The position-sensitive detector is preferably a single-axis detector in the form of a linear gas meter.

Коллиматор и пространственный фильтр каждой пары могут быть выполнены в виде единого блока, входная часть которого, обращенная к источнику излучения, представляет собой коллиматор Кратки с входной и выходной диафрагмами, выполненными в виде ступенчатых вырезов в массиве блока, при этом верхний край фильтра лежит в одной плоскости с верхней кромкой выходной диафрагмы коллиматора, а между коллиматором и фильтром предусмотрено свободное пространство, предназначенное для размещения исследуемого объекта. The collimator and spatial filter of each pair can be made in the form of a single unit, the input part of which is facing the radiation source, is a Kratka collimator with input and output diaphragms made in the form of stepped cutouts in the block array, while the upper edge of the filter lies in one planes with the upper edge of the output diaphragm of the collimator, and there is free space between the collimator and the filter, designed to accommodate the object under study.

Для третьего варианта каждая пара - источник излучения с коллиматором и позиционно-чувствительный детектор могут быть установлены на раме, выполненной с возможностью перемещения пар друг за другом, или навстречу друг другу, или в двух взаимно перпендикулярных направлениях в плоскости, перпендикулярной плоскости пучка излучения. For the third option, each pair — a radiation source with a collimator and a position-sensitive detector — can be mounted on a frame configured to move pairs one after the other, or towards each other, or in two mutually perpendicular directions in a plane perpendicular to the plane of the radiation beam.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан один из вариантов маммографа, в котором система источник с коллиматором - детектор с фильтром может перемещаться относительно оси объекта с фиксацией в каждом положении для просвечивания выбранной области объекта под разными углами, на фиг. 1a - то же устройство, но с полупрозрачным фильтром, на фиг. 2 - второй вариант устройства, в котором указанная система выполнена с возможностью качения вокруг объекта в плоскости, перпендикулярной плоскости пучка 2, фиг. 2a - то же, вариант устройства, но с полупрозрачными участками фильтра, на фиг. 3 - устройство с двумя идентичными источниками с коллиматорами и соответственно с двумя позиционно-чувствительными детекторами с фильтрами со средствами их перемещения, на фиг. 4 - устройство, в котором предусмотрено перемещение пациента относительно системы источник с коллиматором - детектор с фильтром, при этом в качестве детектора для регистрации рассеянного излучения использован интегральный детектор, собирающий все рассеянное излучение в заданном интервале углов, на фиг. 5 - возможное выполнение части устройства, а именно коллиматора и фильтра, в виде единого блока. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows one embodiment of a mammograph in which a source system with a collimator — a detector with a filter — can be moved relative to the axis of the object with fixation in each position to shine through the selected area of the object at different angles; FIG. 1a is the same device, but with a translucent filter, in FIG. 2 is a second embodiment of a device in which said system is arranged to roll around an object in a plane perpendicular to the plane of beam 2, FIG. 2a is the same embodiment of the device, but with translucent portions of the filter, in FIG. 3 - a device with two identical sources with collimators and, respectively, with two position-sensitive detectors with filters with means for moving them, in FIG. 4 - a device in which the patient is moved relative to the source system with a collimator - detector with a filter, while an integral detector that collects all the scattered radiation in a given range of angles is used as a detector for recording scattered radiation, Fig. 5 - the possible implementation of part of the device, namely the collimator and filter, in the form of a single unit.

Устройство состоит из источника 1 проникающего излучения, например рентгеновской трубки, излучение которого формируется с помощью коллиматора 2 в плоский веерный пучок 3 (фиг. 1) или несколько веерных пучков (фиг. 2) и направляется на исследуемый объект 4, закрепленный в держателе 5. На пути прошедшего 6 через объект и рассеянного 7 излучения установлен позиционно-чувствительный детектор 8 в виде матрицы детекторов, предназначенных для регистрации малоуглового рассеяния, а также непрозрачный для излучения фильтр 9 с установленным на нем элементом 10 пространственно-чувствительного детектора 8, предназначенным для регистрации излучения, прошедшего через объект. Позицией 11 обозначена система обработки информации, соединенная с детектором 8. Система регистрации может быть организована и по-другому (фиг. 1a, 2a), фильтр 8 может быть выполнен полупрозрачным, а элементы 10 детектора размещены за фильтром. Все приборы, предназначенные для облучения и регистрации, размещены на раме 12, установленной, в свою очередь, на станине 13. Рама по рельсам 14 перемещается в направлении, перпендикулярном плоскости пучка излучения, на фиг. 1, 1a, обозначенное стрелкой 15 (средство перемещения не показано). Станина может поворачиваться относительно оси 16, проходящей через исследуемый объект. Поворот может осуществляться, например, с помощью пошагового двигателя (на фиг. не изображен) или в ручном режиме с последующей фиксацией, чтобы обеспечить просвечивание исследуемого объекта под разными углами. The device consists of a source of penetrating radiation 1, for example, an x-ray tube, the radiation of which is generated with the help of a collimator 2 into a flat fan beam 3 (Fig. 1) or several fan beams (Fig. 2) and is directed to the object under study 4, mounted in the holder 5. A path-sensitive detector 8 is installed in the form of an array of detectors for detecting small-angle scattering, as well as an opaque filter 9 with an element volume 10 of a spatially sensitive detector 8, designed to detect radiation transmitted through the object. 11 denotes an information processing system connected to the detector 8. The registration system can be organized differently (Fig. 1a, 2a), the filter 8 can be made translucent, and the detector elements 10 are located behind the filter. All devices intended for irradiation and registration are placed on the frame 12, which, in turn, is installed on the bed 13. The frame along the rails 14 moves in the direction perpendicular to the plane of the radiation beam, in FIG. 1, 1a, indicated by arrow 15 (means of movement not shown). The bed can be rotated relative to the axis 16 passing through the studied object. The rotation can be carried out, for example, using a step-by-step engine (not shown in Fig.) Or in manual mode with subsequent fixation to ensure the transmission of the object under study at different angles.

Во втором варианте (фиг. 2) приборы, предназначенные для облучения и регистрации, размещены на раме 12, выполненной с возможностью качания относительно объекта в указанном стрелкой направлении. Рама 12 закреплена одним концом на оси 17, вокруг которой осуществляется качание. Другой конец рамы при этом перемещается по дугообразному рельсу 14 с помощью привода (на фиг. 2 не показан). In the second embodiment (Fig. 2), devices intended for irradiation and registration are placed on the frame 12, made with the possibility of swinging relative to the object in the direction indicated by the arrow. The frame 12 is fixed at one end on the axis 17, around which the swing. The other end of the frame is then moved along the arcuate rail 14 by means of a drive (not shown in FIG. 2).

На фиг. 3 показан третий вариант устройства. Объект облучается двумя источниками проникающего излучения 1 и 1'. Коллиматоры 2 и 2' формируют два веерных пучка для облучения объекта. Полупрозрачные фильтры 9 и 9' уменьшают интенсивность первичного прошедшего через объект излучения до величины, имеющей тот же порядок, что рассеянное излучение. Две матрицы детекторов 8 и 8' регистрируют все излучение за объектом, при этом часть элементов детектора, расположенная в первичном пучке за полупрозрачным фильтром, измеряет прошедшее излучение, а остальная часть элементов детектора измеряет малоугловое рассеянное под соответствующими углами излучение. Зарегистрированные сигналы обрабатываются в системе обработки информации 11. Каждая пара источник с коллиматором - детектор с фильтром размещена на рамах 12 и 12' соответственно, снабженными приводом для перемещения друг за другом (на фиг. не показан) в плоскости, перпендикулярной плоскости пучков 3 и 3' излучения, направление перемещения обозначено стрелками 15 и 15'. In FIG. 3 shows a third embodiment of the device. The object is irradiated with two sources of penetrating radiation 1 and 1 '. The collimators 2 and 2 'form two fan beams for irradiating the object. Translucent filters 9 and 9 'reduce the intensity of the primary radiation transmitted through the object to a value having the same order as the scattered radiation. Two detector arrays 8 and 8 'register all the radiation behind the object, while the part of the detector elements located in the primary beam behind the translucent filter measures the transmitted radiation, and the rest of the detector elements measures the small-angle radiation scattered at corresponding angles. The registered signals are processed in the information processing system 11. Each source pair with a collimator - a detector with a filter is placed on frames 12 and 12 ', respectively, equipped with a drive for moving one after another (not shown in Fig.) In a plane perpendicular to the plane of beams 3 and 3 'radiation, the direction of movement is indicated by arrows 15 and 15'.

На фиг. 4 изображена установка, в которой осуществляется перемещение пациента, лежащего на столе 18 относительно станины 19, на которой размещены неподвижно источник 1 с коллиматором 2 и детектор 8 с фильтром 9. Исследуемый объект 4 (МЖ) помещается в отверстие, выполненное в столе. Пространственно-чувствительный детектор 8 является однокоординатным линейным детектором, имеющим разрешение вдоль плоскости пучка 3. В устройстве использован непрозрачный фильтр 9, на котором установлен элемент 10 детектора 8, регистрирующий интенсивность излучения, прошедшего через объект без рассеяния. Стол 18 для размещения пациента снабжен средствами для перемещения (на фиг. 4 не показаны) относительно станины 19 вдоль нормали к плоскости пучка 3. In FIG. Figure 4 shows the installation in which the patient lying on the table 18 is moved relative to the bed 19, on which the source 1 with the collimator 2 and the detector 8 with the filter 9 are stationary. The object 4 under investigation (MF) is placed in the hole made in the table. The space-sensitive detector 8 is a single-axis linear detector having a resolution along the plane of the beam 3. The device uses an opaque filter 9 on which an element 10 of the detector 8 is mounted, which records the intensity of radiation transmitted through the object without scattering. Table 18 for accommodating the patient is equipped with means for moving (not shown in Fig. 4) relative to the bed 19 along the normal to the plane of the beam 3.

Фиг. 5 иллюстрирует выполнение коллиматора 2 и пространственного фильтра 9 в виде единого блока. Эта часть устройства выполнена в виде рамы 20, пространство 21 внутри которой предназначено для размещения исследуемого объекта 4. Коллиматор 2 выполнен в виде коллиматора Кратки со ступенчатыми вырезами, образующими диафрагмы, входную 22 и выходную 23, которые формируют веерный пучок с резкой верхней границей. Для того чтобы на детектор попадало только рассеянное объектом излучение, верхняя граница фильтра 9 лежит в одной плоскости с верхней границей выходной диафрагмы 23. FIG. 5 illustrates the design of a collimator 2 and a spatial filter 9 as a single unit. This part of the device is made in the form of a frame 20, the space 21 inside of which is intended to accommodate the object under study 4. The collimator 2 is made in the form of a Kratka collimator with stepped cutouts forming a diaphragm, an input 22 and an output 23, which form a fan beam with a sharp upper boundary. In order for the detector to receive only radiation scattered by the object, the upper boundary of the filter 9 lies in the same plane as the upper boundary of the output diaphragm 23.

Устройство работает следующим образом. Исследуемый объект (МЖ) 4 размещается в держателе 5 и просвечивается пучком рентгеновского излучения 3, 3'. При каждом положении рамы пучок просвечивает отдельную область объекта. В систему обработки информации 11 с детекторов 8 поступают сигналы, соответствующие когерентно рассеянному на малые углы излучению, и излучению, прошедшему через объект. Таким образом, для каждой области объекта определяют кривую рассеяния - зависимость интенсивности когерентно рассеянного на малые углы излучения, или интегральную величину интенсивности излучения, когерентно рассеянного в определенном угловом диапазоне, и долю излучения, поглощенного в этой области. При перемещении рамы 12 (сканировании) на экране монитора формируются две картины, соответствующие изображению объекта в поглощательном и рассеивательном контрасте. Изображение объекта 4 в рассеиваемом контрасте может быть сформировано в псевдоцветах, когда каждой кривой рассеяния соответствует свой цвет. Изображение в рассеивательном контрасте будет являться дополнительным к традиционному поглощательному изображению и будет отвечать распределению структурных характеристик ткани в исследуемом объекте. В диагностике оба изображения объекта могут быть использованы как независимо, так и совместно. The device operates as follows. The investigated object (MF) 4 is placed in the holder 5 and is exposed to a beam of x-ray radiation 3, 3 '. At each position of the frame, the beam shines through a separate area of the object. The information processing system 11 from the detectors 8 receives signals corresponding to the radiation coherently scattered at small angles, and the radiation transmitted through the object. Thus, for each region of the object, a scattering curve is determined - the dependence of the intensity of radiation coherently scattered at small angles, or the integral value of the intensity of radiation coherently scattered in a certain angular range, and the fraction of radiation absorbed in this region. When moving the frame 12 (scanning) on the monitor screen, two patterns are formed corresponding to the image of the object in absorbing and scattering contrast. The image of object 4 in diffuse contrast can be formed in pseudocolor, when each scattering curve corresponds to its own color. The image in scattering contrast will be complementary to the traditional absorption image and will correspond to the distribution of the structural characteristics of the tissue in the studied object. In diagnostics, both images of an object can be used both independently and jointly.

Абсолютная величина рассеянного излучения зависит от толщины объекта в зоне просвечивания. Поэтому для получения корректного изображения исследуемого объекта 4 необходимо или выравнивать толщину объекта по всей области сканирования, или вводить соответствующие поправки, учитывающие толщину объекта в каждом конкретном месте. Толщину объекта в области просвечивания можно определять по доле поглощенного в объекте излучения и вносить соответствующие поправки в интенсивность когерентно рассеянного на малые углы излучения. Таким образом, изображение объекта в поглощательном контрасте может быть использовано для введения соответствующих поправок на толщину объекта и получение корректного изображения исследуемого объекта переменной толщины в рассеивательном контрасте. В этом случае можно уменьшить компрессию исследуемого объекта (МЖ) или вообще отказаться от нее и тем самым избежать болезненных ощущений и дискомфорта пациента при обследовании. The absolute value of the scattered radiation depends on the thickness of the object in the transillumination zone. Therefore, to obtain the correct image of the investigated object 4, it is necessary either to align the thickness of the object over the entire scanning area, or to introduce the appropriate amendments taking into account the thickness of the object in each particular place. The thickness of the object in the transmission region can be determined by the fraction of radiation absorbed in the object and appropriate corrections can be made to the intensity of radiation coherently scattered at small angles. Thus, the image of the object in absorbing contrast can be used to introduce appropriate corrections for the thickness of the object and to obtain the correct image of the studied object of variable thickness in diffuse contrast. In this case, it is possible to reduce the compression of the test object (MF) or to abandon it altogether and thereby avoid painful sensations and patient discomfort during the examination.

При обследовании пациент может располагаться стоя, лежа или в наклонном положении. During the examination, the patient may be standing, lying or in an inclined position.

В случае горизонтального расположения пациента предусмотрена возможность перемещения стола с пациентом (исследуемого объекта) относительно рамы. In the case of horizontal positioning of the patient, it is possible to move the table with the patient (the object under study) relative to the frame.

В качестве источника выбирается источник рентгеновского излучения, имеющий жесткость и интенсивность излучения, которые обеспечивают минимальную дозу облучения пациента при получении качественного изображения. Размеры фокусного пятна источника излучения зависят от используемой в данной установке системы коллиматор 2 - пространственный фильтр 9. Элементы коллиматор - пространственный фильтр являются взаимосвязанными и определяют все рабочие параметры установки. An X-ray source having a stiffness and radiation intensity that provides a minimum dose to a patient when receiving a high-quality image is selected as the source. The dimensions of the focal spot of the radiation source depend on the system used in this installation: collimator 2 - spatial filter 9. Elements of the collimator - spatial filter are interrelated and determine all operating parameters of the installation.

Коллиматор 2 может быть выполнен в виде одной щели или в виде регулярной периодической структуры, представляющей собой прозрачные для излучения участки в виде щелей и чередующиеся с ними непрозрачные участки. Использование многощелевого коллиматора, формирующего несколько малорасходящихся пучков, позволяет более эффективно использовать излучение источника. Формируемые лучи перекрывают отдельную полосу в проекции объекта. The collimator 2 can be made in the form of a single slit or in the form of a regular periodic structure, which is transparent to radiation sections in the form of slits and alternating opaque sections with them. The use of a multi-slit collimator, which forms several low-diverging beams, makes it possible to more efficiently use the radiation of the source. The generated rays overlap a separate strip in the projection of the object.

Пространственный фильтр 9 представляет собой подобную коллиматору регулярную периодическую структуру, в которой участки, соответствующие прозрачным участкам коллиматора, выполнены из непрозрачного для проникающего излучения материала так, что непрозрачные участки фильтра перекрывают прозрачные участки коллиматора. При этом размеры щелей и период структуры коллиматора, а также размеры пространственного фильтра обеспечивают регистрацию на позиционно-чувствительном детекторе 8 только малоуглового рассеянного излучения. Коллиматор 2 формирует пучки шириной и расходимостью такой, чтобы иметь возможность регистрировать рассеянное в малоугловом диапазоне излучение, т. е. чтобы любой рассеянный объектом под малым углом луч выходил за границы первичного пучка в зоне регистрации. Кроме того, период структуры коллиматора 2 выбирается так, чтобы соседние пучки не перекрывались друг с другом в плоскости детектора. Для регистрации прошедшего через объект первичного излучения источника соответствующие элементы позиционно-чувствительного детектора размещают на непрозрачных участках фильтра. The spatial filter 9 is a collimator-like regular periodic structure in which the sections corresponding to the transparent sections of the collimator are made of opaque material for penetrating radiation so that the opaque sections of the filter overlap the transparent sections of the collimator. In this case, the dimensions of the slits and the period of the collimator structure, as well as the dimensions of the spatial filter, ensure that only small-angle scattered radiation is recorded on the position-sensitive detector 8. The collimator 2 forms beams with a width and divergence such that it is possible to detect radiation scattered in the small-angle range, i.e., that any beam scattered by an object at a small angle extends beyond the boundaries of the primary beam in the registration zone. In addition, the period of the structure of the collimator 2 is chosen so that adjacent beams do not overlap with each other in the plane of the detector. To register the source transmitted through the object of the primary radiation of the source, the corresponding elements of the position-sensitive detector are placed on opaque sections of the filter.

Полупрозрачный пространственный фильтр уменьшает интенсивность прошедшего через объект первичного излучения первичного пучка по крайней мере до уровня интенсивности рассеянного излучения, предпочтительно еще больше. Элементы детектора 8, регистрирующие излучение первичного пучка, прошедшее через объект, размещаются за пространственным фильтром 9. В этом случае можно использовать единую матрицу детекторов, где часть чувствительных элементов детектора регистрирует рассеянное под малыми углами излучение, а часть чувствительных элементов - излучение первичного пучка, прошедшего через объект. Использование полупрозрачного фильтра необходимо для уменьшения динамического диапазона изменения сигнала на детекторе (интенсивность излучения, рассеянного на угол 0,06^o, в 10³ - 10⁵ раз меньше интенсивности первичного излучения, прошедшего через объект) и увеличения чувствительности устройства к рассеянному излучению по сравнению со светлопольной схемой.The translucent spatial filter reduces the intensity of the primary beam transmitted through the object of the primary beam to at least the intensity level of the scattered radiation, preferably even more. The elements of the detector 8, detecting the radiation of the primary beam passing through the object, are placed behind the spatial filter 9. In this case, you can use a single detector matrix, where some of the sensitive elements of the detector detects radiation scattered at small angles, and some of the sensitive elements - radiation of the primary beam transmitted through the object. The use of a translucent filter is necessary to reduce the dynamic range of the signal at the detector (the intensity of the radiation scattered by an angle of 0.06 ^o is 10 ³ - 10 ⁵ times less than the intensity of the primary radiation passing through the object) and to increase the sensitivity of the device to scattered radiation compared to bright field scheme.

Для увеличения сигнала от рассеянного излучения на детекторе регистрируют интегральный поток рассеянного излучения в определенном угловом диапазоне, причем наибольшая контрастность изображения (контраст возникает за счет различия интегральной интенсивности излучения, рассеянного разными тканями, составляющими исследуемый объект) достигается при регистрации в интервале углов от одной секунды до 0,5 градуса. Изменение величины интенсивности рассеянного излучения будет определяться функцией рассеяния объекта. Такая схема регистрации позволяет уменьшить время просвечивания каждой отдельной области объекта для получения статистически достоверного сигнала рассеяния и тем самым уменьшить дозу облучения пациента при обследовании. В этом случае предпочтительно использовать однокоординатные позиционно-чувствительные детекторы 8 в виде линейных газовых счетчиков и регистрировать рассеянное излучение в режиме счета фотонов. To increase the signal from the scattered radiation at the detector, the integrated scattered radiation flux is recorded in a certain angular range, and the highest image contrast (contrast occurs due to the difference in the integrated intensity of radiation scattered by different tissues that make up the object under study) is achieved when recording in the angle range from one second to 0.5 degrees. The change in the intensity of the scattered radiation will be determined by the scattering function of the object. Such a registration scheme allows one to reduce the transillumination time of each individual region of the object to obtain a statistically reliable scattering signal and thereby reduce the patient's radiation dose during the examination. In this case, it is preferable to use single-axis position-sensitive detectors 8 in the form of linear gas meters and to record the scattered radiation in the photon counting mode.

Для увеличения чувствительности устройства к регистрации излучения, рассеянного в непосредственной близости от первичного пучка (углы рассеяния менее 0,1^o), необходимо формировать пучок излучения с резкой границей. Для достижения этого результата в устройстве коллиматор 2 и пространственный фильтр 9 выполнены в виде единого блока, входная часть которого, обращенная к источнику излучения, представляет собой коллиматор Кратки с входной и выходной диафрагмами, при этом верхний край выходной диафрагмы лежит в одной плоскости с верхним краем фильтра, а между коллиматором и фильтром предусмотрено свободное пространство, предназначенное для размещения исследуемого объекта.To increase the sensitivity of the device to detect radiation scattered in the immediate vicinity of the primary beam (scattering angles less than 0.1 ^o ), it is necessary to form a radiation beam with a sharp boundary. To achieve this result, the collimator 2 and the spatial filter 9 are made in the form of a single unit, the input part of which is facing the radiation source, is a Kratky collimator with input and output diaphragms, while the upper edge of the output diaphragm lies in the same plane with the upper edge filter, and between the collimator and the filter there is a free space designed to accommodate the object under study.

Использование нескольких подвижных рам уменьшает область сканирования для каждой отдельной рамы и тем самым сокращает общее время обследования пациента и уменьшает поглощенную дозу. Кроме того, использование отдельных рам позволяет просвечивать не всю МЖ, а только отдельные области, вызвавшие подозрение. Рамы перемешивают друг за другом, или навстречу друг другу, или в двух взаимно перпендикулярных направлениях в зависимости от целей и задач исследования. Например, для получения изображения верхних участков молочной железы предпочтительно сканируют вдоль грудной клетки, а при изображении околососковой области - вдоль оси МЖ (перпендикулярно грудной клетке). The use of several movable frames reduces the scanning area for each individual frame and thereby reduces the total examination time of the patient and reduces the absorbed dose. In addition, the use of separate frames allows you to shine through not all of the MF, but only certain areas that aroused suspicion. The frames are mixed one after another, either towards each other, or in two mutually perpendicular directions, depending on the goals and objectives of the study. For example, to obtain an image of the upper areas of the mammary gland, it is preferably scanned along the chest, and when imaging the paralosal region, along the axis of the breast (perpendicular to the chest).

Как и в других вариантах, для каждой из пар, закрепленных на рамах, может использоваться любая оптическая схема из описанных выше, в зависимости от задач исследования. Причем для двух пар оптические схемы регистрации могут как совпадать, так и быть различными. As in other versions, for each of the pairs mounted on the frames, any optical scheme described above can be used, depending on the research tasks. Moreover, for two pairs of optical registration schemes can both coincide and be different.

Механическая часть устройства и стол для размещения пациентки выполнены аналогично установке LORAD, отличия заключается в выполнении оптической части устройства и принципах получения информации. The mechanical part of the device and the table for placing the patient are made similarly to the LORAD installation, the differences are in the optical part of the device and the principles of obtaining information.

Устройство позволяет получить изображение исследуемого объекта в лучах, рассеянных под малыми углами, с пространственным разрешением около 100 мкм. Предлагаемый контраст при этом должен в 1,5-4 раза превышать контраст, достигаемый на аналогичной установке за счет различия в поглощении рентгеновского излучения исследуемым объектом. Суммарное время анализа менее 1 мин. Поглощенная пациентом доза в течение всего времени обследования не превышает 4 мГр. The device allows you to get an image of the investigated object in the rays scattered at small angles, with a spatial resolution of about 100 microns. In this case, the proposed contrast should be 1.5–4 times higher than the contrast achieved on a similar installation due to the difference in the absorption of x-ray radiation by the studied object. The total analysis time is less than 1 min. The dose absorbed by the patient during the entire examination does not exceed 4 mGy.

Ниже мы приведем параметры элементов устройств, позволяющие получить эти результаты. Below we give the parameters of the elements of the devices, allowing to obtain these results.

Источник. A source.

Используется источник импульсного рентгеновского излучения, с вращающимся Мо анодом. Напряжение на рентгеновской трубке выбирается из диапазона от 20 до 40 кВ с шагом 0,5 кВ. Величина тока при этом от 16 до 120 мА. Размер фокусного пятна рентгеновской трубки 0,3 x 0,3 мм или 0,1 x 0,1 мм. Расстояние от фокусного пятна до входа коллиматора не превышает 100 мм. A pulsed x-ray source with a rotating Mo anode is used. The voltage on the x-ray tube is selected from the range from 20 to 40 kV in increments of 0.5 kV. The current value is from 16 to 120 mA. X-ray tube focal spot size 0.3 x 0.3 mm or 0.1 x 0.1 mm. The distance from the focal spot to the collimator entrance does not exceed 100 mm.

Коллиматор. Collimator

Конструктивно коллиматор выполнен в виде коллиматора Кратки. Высота входной щели коллиматора равна 80 мкм при длине 85 мм. Общая длина коллиматора в направлении распространения пучка составляет величину 100 мм. Коллиматор формирует узкий веерообразный пучок рентгеновских лучей, имеющий по крайней мере одну резкую границу. Размер рентгеновского пучка в плоскости объекта - 0,1 x 180 мм. Материал коллиматора выбирается из условия высокого поглощения излучения с тем, чтобы минимизировать рассеяние на краях коллиматора и отражение от его поверхности. Structurally, the collimator is made in the form of a Kratka collimator. The height of the entrance slit of the collimator is 80 μm with a length of 85 mm. The total length of the collimator in the direction of beam propagation is 100 mm. The collimator forms a narrow, fan-shaped x-ray beam having at least one sharp boundary. The size of the x-ray beam in the plane of the object is 0.1 x 180 mm. The collimator material is selected from the condition of high absorption of radiation in order to minimize scattering at the edges of the collimator and reflection from its surface.

Пространственный фильтр. Spatial filter.

Пространственный фильтр должен быть выполнен из материала, хорошо поглощающего и слабо рассеивающего излучения (например, тантал, плавленный в вакууме). Он расположен вблизи плоскости детектора. Расстояние от исследуемого объекта до пространственного фильтра 500 мм. Пластина, из которой выполнен пространственный фильтр, должна обладать чрезвычайно ровными рабочими кромками по всей ширине. The spatial filter must be made of a material that absorbs and scatters lightly (for example, tantalum melted in vacuum). It is located near the plane of the detector. The distance from the test object to the spatial filter is 500 mm. The plate from which the spatial filter is made should have extremely smooth working edges across the entire width.

Пространственно-чувствительный детектор. Spatial sensitive detector.

Пространственно-чувствительный детектор представляет собой линейный газовый пропорциональный счетчик, работающий в режиме счета фотонов. Размеры входного окна 10 x 420 мм, при размере отдельных каналов детектора 100 мкм. Это обеспечивает регистрацию интегральной интенсивности рассеянного излучения в малоугловом диапазоне от нескольких угловых секунд до 2^o.The spatially sensitive detector is a linear gas proportional counter operating in the photon counting mode. The dimensions of the input window are 10 x 420 mm, with the size of the individual channels of the detector 100 microns. This ensures the registration of the integrated intensity of the scattered radiation in the small angle range from a few angular seconds to 2 ^o .

Claims

1. Устройство для маммографии, содержащее источник проникающего излучения с щелевым коллиматором, держатель исследуемого объекта и позиционно-чувствительный детектор с системой обработки информации, отличающееся тем, что позиционно-чувствительный детектор снабжен пространственным фильтром, выполненным с возможностью выделения на детекторе малоуглового рассеянного и регистрации первичного, прошедшего через исследуемый объект излучения, при этом источник с коллиматором и детектор с фильтром установлены на раме, а устройство снабжено средствами для относительного перемещения рамы и исследуемого объекта в плоскости, перпендикулярной плоскости пучка излучения, и дискретного поворота рамы с фиксацией в каждом положении относительно держателя исследуемого объекта. 1. A mammography device containing a penetrating radiation source with a slit collimator, an object holder and a position-sensitive detector with an information processing system, characterized in that the position-sensitive detector is equipped with a spatial filter configured to isolate a small-angle diffuse and detect primary passing through the studied radiation object, while the source with a collimator and a detector with a filter are mounted on the frame, and the device is equipped with means for relative movement of the frame and the test object in a plane perpendicular to the plane of the radiation beam, and discrete rotation frame in each latching position with respect to the test object holder.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коллиматор выполнен многощелевым, а пространственный фильтр - в виде регулярной периодической структуры, прозрачные участки которой, соответствуют непрозрачным участкам коллиматора, а непрозрачные для излучения участки, соответствуют прозрачным участкам коллиматора, при этом на непрозрачных участках фильтра размещены дополнительные элементы позиционно-чувствительного детектора, для регистрации первичного, прошедшего через исследуемый объект излучения, размеры щелей и период структуры коллиматора и размеры прозрачных участков фильтра выбраны с возможностью обеспечения регистрации позиционно-чувствительным детектором только малоуглового когерентно рассеянного излучения. 2. The device according to claim 1, characterized in that the collimator is multi-slit, and the spatial filter is in the form of a regular periodic structure, the transparent sections of which correspond to opaque sections of the collimator, and the areas that are opaque to radiation, correspond to transparent sections of the collimator, while on the opaque sections of the filter contain additional elements of a position-sensitive detector for recording the primary radiation transmitted through the studied object, the dimensions of the slits, and the period of the collie structure the matora and sizes of the transparent sections of the filter are selected with the possibility of providing only a small-angle coherently scattered radiation with a position-sensitive detector.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пространственный фильтр выполнен полупрозрачным, а дополнительные элементы позиционно-чувствительного детектора, предназначенные для регистрации первичного излучения, прошедшего через исследуемый объект, размещены за фильтром. 3. The device according to claim 1, characterized in that the spatial filter is made translucent, and additional elements of a position-sensitive detector designed to register the primary radiation transmitted through the object under investigation are placed behind the filter.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что позиционно-чувствительный детектор выполнен однокоординатным в виде линейного газового счетчика. 4. The device according to claim 1, characterized in that the position-sensitive detector is made single-axis in the form of a linear gas meter.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коллиматор и пространственный фильтр выполнены в виде единого блока, входная часть которого, обращенная к источнику излучения, представляет собой коллиматор Кратки с входной и выходной диафрагмами, выполненными в виде ступенчатых вырезов в массиве блока, при этом верхний край фильтра лежит в одной плоскости с верхней кромкой выходной диафрагмы коллиматора, а между коллиматором и фильтром предусмотрено свободное пространство, предназначенное для размещения исследуемого объекта. 5. The device according to claim 1, characterized in that the collimator and the spatial filter are made in the form of a single unit, the input part of which is facing the radiation source, is a Kratky collimator with input and output diaphragms made in the form of stepped cutouts in the block array, the upper edge of the filter lies in the same plane with the upper edge of the output diaphragm of the collimator, and between the collimator and the filter there is a free space designed to accommodate the object under study.

6. Устройство для маммографии, содержащее источник проникающего излучения с щелевым коллиматором, держатель исследуемого объекта и позиционно-чувствительный детектор с системой обработки информации, отличающееся тем, что позиционно-чувствительный детектор снабжен пространственным фильтром, выполненным с возможностью выделения на детекторе малоуглового рассеянного излучения и регистрации первичного, прошедшего через исследуемый объект излучения, при этом источник с коллиматором и детектор с фильтром установлены на раме, снабженной средствами качания относительно держателя объекта в плоскости, перпендикулярной плоскости пучка излучения. 6. A mammography device containing a penetrating radiation source with a slit collimator, an object holder and a position-sensitive detector with an information processing system, characterized in that the position-sensitive detector is equipped with a spatial filter configured to isolate small-angle scattered radiation on the detector and registration the primary radiation passing through the studied object, while the source with a collimator and a detector with a filter are mounted on a frame equipped with swing means relative to the holder of the object in a plane perpendicular to the plane of the radiation beam.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что коллиматор выполнен многощелевым, а пространственный фильтр - в виде регулярной периодической структуры, прозрачные участки которой соответствуют непрозрачным участкам коллиматора, и непрозрачные для излучения участки - соответствуют прозрачным участкам коллиматора, при этом на непрозрачных участках фильтра размещены дополнительные элементы пространственно-чувствительного детектора для регистрации первичного излучения, прошедшего через исследуемый объект, размеры щелей и период структуры коллиматора и размеры прозрачных участков фильтра выбраны с возможностью регистрации позиционно-чувствительным детектором только малоуглового когерентно рассеянного излучения. 7. The device according to claim 6, characterized in that the collimator is multi-slit, and the spatial filter is in the form of a regular periodic structure, the transparent sections of which correspond to opaque sections of the collimator, and the areas that are opaque to radiation correspond to transparent sections of the collimator, while on the opaque sections The filter contains additional elements of a spatially sensitive detector for detecting the primary radiation transmitted through the object under study, the dimensions of the slits, and the period of the structure ollimatora and sizes transparent portions of the filter are chosen with the possibility of registering a position-sensitive detector only small-angle coherently scattered radiation.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пространственный фильтр выполнен полупрозрачным, а дополнительные элементы позиционно-чувствительного детектора для регистрации первичного излучения, прошедшего через исследуемый объект, размещены за фильтром. 8. The device according to claim 6, characterized in that the spatial filter is made translucent, and additional elements of a position-sensitive detector for detecting the primary radiation transmitted through the object under investigation are placed behind the filter.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что позиционно-чувствительный детектор выполнен однокоординатным в виде линейного газового счетчика. 9. The device according to claim 6, characterized in that the position-sensitive detector is made single-axis in the form of a linear gas meter.

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что коллиматор и пространственный фильтр выполнен в виде единого блока, входная часть которого, обращенная к источнику излучения, представляет собой коллиматор Кратки с входной и выходной диафрагмами, выполненными в виде ступенчатых вырезов в массиве блока, при этом верхний край фильтра лежит в одной плоскости с верхней кромкой выходной диафрагмы коллиматора, а между коллиматором и фильтром предусмотрено свободное пространство, предназначенное для размещения исследуемого объекта. 10. The device according to claim 6, characterized in that the collimator and the spatial filter are made in the form of a single unit, the input part of which is facing the radiation source, is a Kratky collimator with input and output diaphragms made in the form of stepped cutouts in the block array, the upper edge of the filter lies in the same plane with the upper edge of the output diaphragm of the collimator, and between the collimator and the filter there is a free space designed to accommodate the object under study.

11. Устройство для маммографии, содержащее источник проникающего излучения с щелевым коллиматором, держатель исследуемого объекта и позиционно-чувствительный детектор с системой обработки информации, отличающееся тем, что устройство снабжено, по крайней мере, одной дополнительной парой - источник с коллиматором и позиционно-чувствительный детектор, причем каждый детектор снабжен пространственным фильтром, выполненным с возможностью выделения на детекторе малоуглового рассеянного и регистрации первичного, прошедшего через исследуемый объект излучения, а каждая пара установлена на раме, выполненной с возможностью их перемещения. 11. A mammography device containing a penetrating radiation source with a slit collimator, an object holder and a position-sensitive detector with an information processing system, characterized in that the device is equipped with at least one additional pair — a source with a collimator and a position-sensitive detector moreover, each detector is equipped with a spatial filter, configured to isolate a small-angle scattered on the detector and register the primary, passed through the investigated th object radiation, and each pair is mounted on the frame, adapted to move them.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что каждая пара - источник излучения с коллиматором и позиционно-чувствительный детектор установлена на раме, выполненной с возможностью перемещения пар друг за другом. 12. The device according to p. 11, characterized in that each pair is a radiation source with a collimator and a position-sensitive detector is mounted on a frame made with the possibility of moving the pairs one after another.

13. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что каждая пара - источник излучения с коллиматором и позиционно-чувствительный детектор установлена на раме, выполненной с возможностью перемещения пар навстречу друг другу. 13. The device according to p. 11, characterized in that each pair is a radiation source with a collimator and a position-sensitive detector is mounted on a frame made with the possibility of moving the pairs towards each other.

14. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что каждая пара - источник излучения с коллиматором и позиционно-чувствительный детектор установлена на раме, выполненной с возможностью перемещения пар в двух взаимно перпендикулярных направлениях в плоскости, перпендикулярной плоскости пучка излучения. 14. The device according to claim 11, characterized in that each pair is a radiation source with a collimator and a position-sensitive detector is mounted on a frame configured to move pairs in two mutually perpendicular directions in a plane perpendicular to the plane of the radiation beam.

15. Устройство по любому из пп.11-14, отличающееся тем, что коллиматор пары выполнен многощелевым, а пространственный фильтр - в виде регулярной периодической структуры, прозрачные участки которой соответствуют непрозрачным участкам коллиматора, непрозрачные для излучения участки соответствуют прозрачным участками коллиматора, при этом на непрозрачных участках фильтра размещены элементы позиционно-чувствительного детектора для регистрации первичного излучения, прошедшего через исследуемый объект размеры щелей и период структуры коллиматора и размеры прозрачных участков фильтра выбраны с возможностью обеспечения регистрации позиционно-чувствительным детектором только малоуглового когерентно рассеянного излучения. 15. The device according to any one of claims 11-14, characterized in that the pair collimator is multi-slit, and the spatial filter is in the form of a regular periodic structure, the transparent sections of which correspond to opaque collimator sections, the radiation-opaque sections correspond to transparent collimator sections, while on the opaque sections of the filter there are elements of a position-sensitive detector for detecting the primary radiation that has passed through the object under study the dimensions of the slits and the period of the collie structure the matora and sizes of the transparent sections of the filter are selected with the possibility of providing only a small-angle coherently scattered radiation with a position-sensitive detector.

16. Устройство по любому из пп.11-14, отличающееся тем, что пространственный фильтр пары выполнен полупрозрачным, а дополнительные элементы позиционно-чувствительного детектора для регистрации первичного излучения, прошедшего через объект, размещены за фильтром. 16. The device according to any one of paragraphs.11-14, characterized in that the spatial filter of the pair is made translucent, and additional elements of a position-sensitive detector for detecting the primary radiation transmitted through the object are placed behind the filter.

17. Устройство по любому из пп.11-14, отличающееся тем, что позиционно-чувствительный детектор пары выполнен однокоординатным в виде линейного газового счетчика. 17. The device according to any one of paragraphs.11-14, characterized in that the position-sensitive pair detector is made single-coordinate in the form of a linear gas meter.

18. Устройство по любому из пп.11-14, отличающееся тем, что коллиматор и пространственный фильтр пары выполнены в виде единого блока, входная часть которого обращенная к источнику излучения, представляет собой коллиматор Кратки с входной и выходной диафрагмами, выполненными в виде ступенчатых вырезов в массиве блока, при этом верхний край фильтра лежит в одной плоскости с верхней кромкой выходной диафрагмы коллиматора, а между коллиматором и фильтром предусмотрено свободное пространство, предназначенное для размещения исследуемого объекта. 18. The device according to any one of paragraphs.11-14, characterized in that the collimator and the spatial filter of the pair are made in the form of a single unit, the input part of which is facing the radiation source, is a Kratky collimator with input and output diaphragms made in the form of stepped cutouts in the block array, the upper edge of the filter lying in the same plane with the upper edge of the output diaphragm of the collimator, and between the collimator and the filter there is free space designed to accommodate the object under study .